射流冲击强化传热研究

 

           射流冲击方式以流体直接冲击换热表面,因而具有极高的传热传质率。射流冲击强化传热技术不仅受到科学工作者的重视,而且在工业过程中有着越来越多的应用,如内燃机冷却、金属热处理、航空发动机叶片冷却以及微电子设备的热控制等等。

在国家973项目的支持下,重点实验室积极开展微尺度射流冲击强化传热的实验和理论研究。在研究过程中,主要针对圆形和窄缝射流(喷嘴直径901000微米),使用了多达10种的实验工质,普朗特数覆盖0.7450的宽广范围。实验考察了工质的雷诺数和普朗特数对驻点和局部传热的影响,并给出驻点传热关联式。发现了微尺度下流动由层流向湍流的过渡,在几百微米的距离内完成。此外,对纳米磁性液体射流冲击、射流冲击沸腾传热以及圆形和窄缝射流冲击传热进行了研究。 

 

 

浸没圆形射流d=1000μm                              自由表面圆形射流d=1000μm
Submerged circular jets: d=1000mm                        Free-surface circular jets: d=1000mm
驻点:普朗特数对努谢尔特数的影响
Prandtl number dependence of Nusselt number at stagnation point

   

 

                                                           雷诺数的影响:FC72                                    变压器油浸没射流的数值与实验结果比较

                                            Influence of Reynolds number: FC72                                                     Comparison of Experimental data with numerical result  
                                                                                                                                                                         for submerged transformer oil

  

 
 

                                      形射流:理论与实验结果比较                    Comparison of theoretical results with experimental data for circular jets